激光散斑襯比度成像中的噪聲影響及修正方法.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、激光散斑襯比度成像方法作為一種可用于血流監(jiān)測的光學(xué)成像方法,具有非接觸、時空分辨率高、簡易性等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)在視網(wǎng)膜和腦皮層血流監(jiān)測領(lǐng)域有所應(yīng)用。然而成像系統(tǒng)中的噪聲影響以及生物組織中多次散射對散斑動態(tài)變化影響的研究尚不深入,還有諸多問題需要解決。本文從理論分析、數(shù)值模擬和實(shí)驗測量三方面對激光散斑襯比度成像中的CCD噪聲影響展開了討論。
  鑒于激光散斑成像系統(tǒng)中的光散粒噪聲作為CCD固有噪聲難以消除,亦是成像系統(tǒng)的主要噪聲來源,文中

2、首先對光散粒噪聲對襯比度測量的影響進(jìn)行了理論分析,認(rèn)為由于光散粒噪聲的存在使得襯比度測量結(jié)果偏差值會隨著光強(qiáng)的減小而增大。之后,運(yùn)用基于變量相關(guān)的動態(tài)散斑模擬方法得到了散斑圖像,并對模擬散斑圖像進(jìn)行襯比分析,從而驗證了理論分析的正確性。進(jìn)而實(shí)驗結(jié)果表明:光散粒噪聲在弱光條件下對襯比度測量準(zhǔn)確性的影響較大;且通過實(shí)驗測量獲得了表征CCD散粒噪聲的參數(shù)——轉(zhuǎn)換增益γ。結(jié)合光散粒噪聲和暗噪聲給出了散斑襯比度CCD噪聲影響的修正公式。
 

3、 考慮到CCD噪聲修正方法可應(yīng)用于多次散射的散斑襯比度成像研究領(lǐng)域,因而從理論公式推導(dǎo)和實(shí)驗研究兩方面對其進(jìn)行研究。首先根據(jù)擴(kuò)散相關(guān)譜理論,推導(dǎo)了基于多次散射理論的擴(kuò)散散斑襯比度的理論計算公式,給出了擴(kuò)散散斑襯比度與曝光時間、光源-探測器距離和布朗運(yùn)動擴(kuò)散系數(shù)關(guān)系的解析解。之后,構(gòu)建了擴(kuò)散散斑襯比度成像的實(shí)驗裝置,并對實(shí)驗結(jié)果修正了散粒噪聲影響,進(jìn)而分別根據(jù)兩種關(guān)系:曝光時間一定時,襯比度隨光源-探測器距離變化的關(guān)系;光源-探測器距離一

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